Protection Contre Les Inondations Avec Sacs de Sable Partie 2 [PDF]

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FIGURE 4.2.2 BARRAGE RICHARDSON EN BÉTON CONTRE LES INONDATIONS

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4.2.2 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY Les barrages pour routes Jersey sont des éléments préfabriqués en béton armé que l'on peut utiliser de concert avec une membrane de polyéthylène pour former une paroi étanche à l'eau. Les éléments se présentent sous une seule forme et dans une taille unique : 0,8 m (32 po) de haut, 0,6 m (24 po) de large à la base, et 3 m de long, comme on peut le voir à la figure 4.2.3. La hauteur de l'eau retenue est d'environ 0,5 m pour un barrage formé d'une seule rangée d'éléments. On peut porter cette hauteur à environ 1,5 m en empilant les barrages Jersey comme illustré à la figure 4.2.4. Les barrages Jersey sont utilisés depuis longtemps aux États-Unis pour la protection contre les inondations, en raison de leur grande disponibilité, surtout dans les régions rurales (Duncan et autres, 1997).

FIGURE 4.2.3

BARRAGES POUR ROUTES JERSEY –

UNE SEULE RANGÉE

Le coefficient de sécurité contre le glissement, tel que calculé à l'annexe 1, est légèrement supérieur à 1,0 dans le cas d'un sol présentant un angle de frottement de 150 et d’un barrage formé d'une seule rangée d'éléments. Le même coefficient de sécurité de Fs = 1,0 pour le soulèvement complet à la base (après l'apparition d'un interstice) exige que le sol ait un angle de frottement d'au moins 220, ce qui indique la possibilité d'instabilité en condition d'utilisation réelle (fort courant avec action de vagues). Des améliorations ont été apportées (Duncan et autres, 1997) pour remédier au problème (voir figure 4.2.3) : assemblage à rainures et languettes, trous pour ancrage à l'aide de piquets de métal, etc. Il semble par ailleurs que l'on puisse obtenir de meilleurs résultats si la membrane est installée en avant du barrage, formant une sorte de couverture imperméable (figure A.1.3). Cela permet de réduire la sous-pression et d'accroître la stabilité globale du barrage. On calcule que le gradient hydraulique moyen sous la structure est d'environ 0,8 (annexe 1), ce qui est élevé, mais il est possible de réduire cette valeur, selon la longueur de la couverture imperméable. On empêche toute infiltration aux joints par l'assemblage (rainures et languettes) et en scellant les

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éléments à l'aide d'une enveloppe en géomembrane. Un des inconvénients est qu'il est impossible de former des angles.

FIGURE 4.2.4

BARRAGES POUR ROUTES JERSEY –

UNITÉS EMPILÉES

La structure elle-même est très simple et son installation est rapide, mais nécessite toutefois le recours à de la machinerie lourde (p. ex. un petit chariot élévateur). Cela peut limiter sa faisabilité à des sols solides et rocailleux, et aux régions urbaines, parce qu'il faut pouvoir utiliser des véhicules de transport lourd. Certains avantages apparaissent sur le plan des coûts. En supposant que les éléments soient déjà disponibles, aucun investissement initial n’est nécessaire. Le système (les éléments en béton) ne demande aucun entreposage. L'utilisation n'entraîne aucun dommage (les feuilles de polyéthylène sont considérées non réutilisables). Par contre, le recours à des camions lourds et à du matériel d'installation exige d'engager des dépenses. En conclusion, l’application de cette méthode est limitée spatialement aux secteurs où se trouvent déjà des barrages pour routes Jersey et aux zones urbaines, ou à proximité des dépôts d'éléments Jersey. Leur utilisation convient le mieux aux terrains plats et à la fabrication de longs barrages en ligne droite, à cause de la difficulté de réaliser des courbes. 4.2.3 PORTADAM Le système Portadam est une structure à cadre d'acier sur laquelle on applique une géomembrane qui s'étend au-delà de la base du cadre (voir figure 4.2.5). C’est une structure semi-permanente parce qu'elle exige de petites fondations en béton enfouies dans le sol pour soutenir le cadre d'acier. 12

L'installation comprend les étapes suivantes : placer les cadres à des intervalles d'environ 0,35 m (15 po), les boulonner, ancrer les pieds, placer la géomembrane et maintenir le tout en place à l'aide de sacs de sable, de blocs de roche, etc. La structure est disponible en trois grandeurs d'environ 1,5 m, 2,1 m et 3,0 m (5, 7 et 10 pi). Elle a été utilisée avec succès pour lutter contre les inondations, principalement pour des objets industriels individuels (Duncan et autres, 1997).

FIGURE 4.2.5 PORTADAM – PROTECTION DU CHANTIER DE CONSTRUCTION D'UNE PILE DE PONT

FIGURE 4.2.6 PORTADAM : LA STRUCTURE (SCHÉMA DU HAUT) ET SON INSTALLATION DANS L'EAU STATIQUE (SCHÉMA DU BAS)

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Les facteurs de résistance au glissement et au renversement n'ont pas été calculés à cause d’un manque de données. On peut même se demander comment on pourrait les calculer. On estime que la résistance au glissement est entièrement déterminée par la taille des fondations en béton et par les propriétés du sol (on ne sait pas trop quel est le comportement du système Portadam en l'absence de fondation). Dans Duncan et autres (1997), on établit à environ 0,6 le facteur de résistance au glissement, mais l'on ne précise pas sur quelles données ce calcul est fondé. L'inclinaison de la structure du côté de l'eau introduit une composante verticale de la pression de l’eau sur les fondations, accroissant ainsi la résistance au glissement. La force résultante est très excentrique par rapport à l'assise et la portion dominante de la résultante est transférée au sol par les pieds arrière et leur fondation. L'infiltration par le sol ne semble pas être un problème puisque (du moins en théorie) le gradient hydraulique peut être diminué en augmentant la longueur de la géomembrane qui forme une couverture devant le batardeau. Toutefois, il peut y avoir un problème d'infiltration à travers le barrage, car il semble que les joints entre les feuilles de plastique soient assurés seulement par la friction. Les documents de référence disponibles ne décrivent pas comment les feuilles de plastique se comportent en cas de courant rapide de l'eau (on ne dit pas par exemple si elles ont tendance à flotter, à s’enrouler, etc., ce qui est particulièrement important pour la partie de la géomembrane étendue sur le sol). On ne sait pas trop non plus s'il peut y avoir infiltration d'eau entre la surface du sol et la membrane, laquelle n'est pas absolument souple et peut donc laisser un certain intervalle entre elle et le sol, même quand elle est comprimée par l'eau qui s'accumule au-dessus. La figure 4.2.5 montre qu'une importante quantité d'eau se retrouve de l'autre côté du barrage à cause de l'infiltration et des fuites et qu'il faut pomper cette eau pour la retourner dans le cours d'eau. La structure elle-même (figure 4.2.6) est bien conçue : elle est légère et peut être installée à la main. Elle permet des changements d'alignement (facilité de faire des angles) et de terrain. Un avantage important est qu'elle peut être placée sur terrain sec ou dans de l'eau statique (l'eau qui se trouve derrière le barrage est alors pompée et rejetée de l’autre côté). Par contre, la procédure d'installation n'est pas si simple et exige un personnel qualifié. Par ailleurs, une main-d'oeuvre nombreuse est nécessaire car la structure comporte de nombreux éléments et raccords. Il faut aussi des travaux préparatoires : les fondations en béton. L'investissement initial est élevé pour le batardeau Portadam. Il exige aussi un vaste espace d'entreposage. La durabilité de la membrane utilisée peut également poser des problèmes. La doublure en vinyle est renforcée, mais elle peut être percée et endommagée par des débris flottants. Si l'on utilise une membrane plus épaisse et plus lourde pour une meilleure protection contre les débris flottants, la membrane sera plus rigide et plus difficile à poser. Même si ce système présente certains avantages et a été utilisé avec succès pour lutter contre des inondations, nous estimons qu'il convient davantage aux régions urbaines et aux utilisateurs industriels qui veulent protéger leurs propres sites importants. 4.3 Batardeaux à poteaux et poutrelles (formés d'aiguilles) Les batardeaux formés d'aiguilles ont été conçus en partant d’une idée simple et claire, comme on peut le voir à la figure 4.3.1. Des poutrelles creuses munies de joints en caoutchouc sont placées horizontalement entre des piliers d’acier en H placés verticalement. Ces structures sont utilisées pour la protection contre les inondations en Europe (surtout en Allemagne – système GOH DPS 2000) et depuis un certain temps aux États-Unis (avec beaucoup de succès). Dans l'ouvrage de Duncan et autres (1997), on les qualifie de structures permanentes de lutte

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contre les inondations et elles obtiennent le meilleur résultat dans cette catégorie. Il leur faut des fondations permanentes, mais la structure métallique peut être démantelée et entreposée quand on n'en a pas besoin. Cette caractéristique nous permet de considérer également les batardeaux à aiguilles comme une bonne solution pour la protection temporaire contre les inondations dans des circonstances précises.

FIGURE 4.3.1 SYSTÈME GOH DPS 2000

FIGURE 4.3.2 SYSTÈME GOH DPS 2000 : HAUTEUR RÉGLABLE

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FIGURE 4.3.3 SYSTÈME GOH DPS 2000 : ÉTANCHÉITÉ

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La structure peut être installée au sommet d'un mur de soutènement existant, le long des bords d’une dalle en béton, etc.; autrement, il faut construire de toutes pièces des fondations solides en béton. Des supports de métal pour les piliers sont protégés par des plaques de tôle striée. Les piliers en H sont fixés à l'aide de boulons et soutenus en outre par des poutrelles inclinées munies d'un pied réglable pour un bon appui au sol. Les piliers en H sont galvanisés pour résister à la rouille. On insère ensuite des poutrelles creuses en aluminium entre les piliers. Il est facile de rehausser le barrage si le niveau d'eau s'élève – aucun effort n'est gaspillé (figure 4.3.2). De plus, chaque section est statiquement indépendante et le batardeau peut être construit dans n'importe quel ordre. Cette structure ne présente aucun problème de stabilité en termes de glissement et de renversement, en supposant que la structure hôte est stable. De plus, il n'y a aucun problème d'infiltration ni de fuite à travers le mur : la figure 4.3.3 montre que la structure est munie de joints étanches perfectionnés. Quant à l'infiltration par le sol, elle dépend de la fondation utilisée comme base pour ce système; il est recommandé de vérifier dans chaque cas les critères de gradient hydraulique moyen précisés à la partie 5 et à l'annexe 1. La structure est facile à installer (figure 4.3.4), mais une formation minimale doit être donnée au personnel. La construction n'exige pas beaucoup de main-d'oeuvre et pas d’équipement. De plus, c'est un système très efficient : d'après la brochure du fabricant (système GOH), trois hommes peuvent à eux seuls construire en cinq heures un mur de 150 m de long et de 1,8 m de haut. En fait, les trois personnes sont nécessaires seulement pour l'érection des piliers verticaux lourds. Un seul homme suffit pour placer les poutrelles horizontales en aluminium, étant donné leur légèreté (une poutrelle de 3 m de long ne pèse que 20 kilos). Le coût de la structure est très élevé, en comparaison d'autres méthodes, principalement à cause de l'utilisation de matériaux coûteux (aluminium) et de la nécessité d'un espace d'entreposage vaste et sûr (pour assurer la protection contre le vol), et aussi à cause des travaux préparatoires nécessaires. Ce coût est partiellement compensé par la durabilité, la longévité et le faible coût d'installation. Le système est fortement recommandé comme dispositif de fermeture pour assurer la protection de lieux importants. De plus, son utilisation peut être justifiée dans des secteurs urbains densément peuplés, dans les cas où il faut préserver l'accès à une rivière (ce qui exclut la construction de digues), lorsque les caractéristiques de l'inondation sont bien connues et lorsque le site à protéger n'est pas trop long. En pareil cas, cette structure peut servir de système de contrôle des inondations camouflé le long des berges des rivières. 4.4 Tubes de géomembrane ou éléments de plastique remplis d'eau (ou d'air) Les géomembranes remplies d'eau sont des produits relativement nouveaux dans la lutte contre les inondations et l'ingénierie hydraulique en général. L'idée de base est d'utiliser l'eau elle-même pour former un barrage faisant obstacle à l'inondation. On utilise habituellement l'eau de cours d’eau pour remplir des tubes ou des éléments de géomembranes préfabriqués de diverses formes et tailles pour constituer un barrage. Le succès et l'adoption rapide de ces systèmes sont attribuables principalement à leur rapidité d'installation et à leur simplicité. Divers produits commerciaux vendus et annoncés sur le marché reflètent les différentes idées qui ont cours dans ce domaine. Beaucoup de ces produits en sont encore à l'étape du développement et leur prix ou leurs caractéristiques précises ne sont donc pas encore définis; de plus, on n'en a pas encore fait l'essai dans la lutte contre les inondations. Il faut donc commencer par une certaine systématisation. Premièrement, on peut classer ces systèmes selon la forme de l'élément de base :

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- les systèmes en forme de cube ou de « brique », notamment « Water Wall » et « SWI Mitigation HDPE Blocks » ou blocs d’atténuation SWI en PEHD; - les systèmes tubulaires, qui comprennent tous les autres produits décrits dans cette partie.

FIGURE 4.3.4

INSTALLATION DU SYSTÈME GOH DPS 2000

FIGURE 4.4.1

SYSTÈME WATER WALL

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Le système Water Wall utilise des éléments préfabriqués souples en PVC de forme trapézoïdale, illustrés à la figure 4.4.1. Le système « SWI Mitigation HDPE Blocks » (blocs d’atténuation SWI en PEHD) est composé de blocs de polyéthylène à parois épaisses qui s’emboîtent les uns dans les autres et sont remplis d'eau sur place, comme on peut le voir à la figure 4.4.2. Comme ces deux systèmes diffèrent des systèmes tubulaires quant à l'action statique et à la procédure d'installation, ils feront l'objet d'une explication dans des sections séparées. Les systèmes tubulaires peuvent être subdivisés en trois types : - les tubes remplis d'eau « nominalement simples », qui se subdivisent en deux autres sous-types : le premier comprenant un système de tubes intérieurs entourés d'un « tube principal » extérieur de plastique renforcé à résistance élevée (systèmes « Water Structures » et « Aqua Dam »); et l’autre comportant un seul tube externe à résistance élevée doté de cloisons internes (système « Aqua-Barrier »); - les tubes multiples remplis d'eau (« systèmes Clement Water Diversion »); - les tubes remplis d'air (« systèmes NOAQ Flood Fighting »). Les systèmes tubulaires se ressemblent beaucoup par la conception, les exigences et le comportement et seront décrits collectivement ci-dessous. Il y a lieu de noter qu'il existe tout un autre groupe de structures semblables appelées « digues de caoutchouc » ou « digues gonflables », comprenant une seule vessie gonflable en caoutchouc ancrée à une fondation de béton. Les digues en caoutchouc sont utilisées depuis longtemps en génie hydraulique comme barrages de retenue permanente des eaux, surtout en Extrême-Orient (le principal type étant le modèle Sumigate fabriqué par « Sumitomo Electric Industries » du Japon). Ces structures ne sont pas décrites dans le présent rapport. 4.4.1 WATER WALL Le système Water Wall est illustré à la figure 4.4.1. La conception du système semble plus efficace que dans d'autres structures du même type : le plan incliné utilise la composante verticale de la pression d'eau comme force stabilisatrice additionnelle (pression normale au sol pour accroître la friction). La structure est légère – les sections pèsent environ 60 kilos – et flexible, ce qui lui permet de s'adapter au terrain. Le principal inconvénient est qu'elle n'est fabriquée qu'en une seule taille transversale et en une seule hauteur d’un mètre et qu'il est impossible d’empiler ses différentes sections, ce qui limite sérieusement son application : elle ne peut retenir que moins d'un mètre d'eau de crue. La résistance au glissement et au renversement n'a pu être calculée à cause du manque de données. L'infiltration par le sol est enrayée par une couverture imperméable attachée, qui réduit le gradient hydraulique maximum. Les fuites entre les sections semblent poser un problème – rien n'est précisé quant aux joints d'étanchéité entre les sections et l'étanchéité est douteuse. La procédure d'installation comprend deux étapes : on commence par gonfler d’air un élément pour lui donner la forme voulue, après quoi on remplace l'air par de l'eau. La construction est simple et commode, aucune machinerie n'est nécessaire et il suffit d'une poignée de travailleurs. Aucune préparation n’est requise, sauf l'enlèvement des cailloux coupants, des branches et des racines, etc. Il a été impossible de se renseigner sur les prix, de sorte que l'on n’a pas pu calculer l'investissement initial. L'espace d'entreposage nécessaire est restreint : d'après le fabricant, on peut transporter 10 sections dégonflées par camion. La durabilité est inconnue, mais il y a un risque de perforation par les débris (comme dans le cas des autres géomembranes gonflables). La fiabilité d'une

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telle structure soulève également de sérieuses réserves – on ne voit pas comment il serait possible de remplacer sur place un élément qui a été perforé et dégonflé. Aucune référence n'est fournie sur l'application du système. En conclusion, à cause des limitations susmentionnées, ce système ne sera pas examiné de façon plus approfondie. 4.4.2 BLOCS D'ATTÉNUATION SWI EN PEHD Ce système est illustré à la figure 4.4.2 tirée de l'ouvrage de Duncan et autres (1997). Les « briques » individuelles ont une forme telle qu'elles ne peuvent être assemblées que d'une seule manière (conception « à l'abri des gaffes »). Les éléments sont transportables, ils pèsent environ 45 kilos chacun. Il est possible de faire des angles. Les raccords entre les éléments permettent l'écoulement de l'eau d'un segment à l'autre, ce qui facilite le remplissage. On prétend que la hauteur de la structure est « illimitée », mais seule une hauteur d’un mètre a pu être observée à l'occasion d'une présentation (Duncan et autres, 1997). Une déformation prononcée de la couche du bas a été constatée dès que la hauteur a été portée à plus d’un mètre. Les segments peuvent être ancrés grâce à la présence de deux ouvertures dans chaque unité. L’ancrage est probablement nécessaire à cause de la faible résistance au glissement, le fond étant plat. Il est également douteux que cette structure soit suffisamment flexible pour bien s'adapter à un terrain inégal. L'infiltration en-dessous de la structure peut être une source de problème : il semble que l'on n’ait rien prévu pour réduire le gradient hydraulique à travers le sol. L'ajout d'une membrane imperméable du côté de l'eau peut empêcher les fuites à l’endroit des raccords. La procédure d'installation est rapide et simple, la main-d'oeuvre nécessaire est limitée, mais les travailleurs auraient besoin d'une certaine formation ou tout au moins d'une certaine compétence en la matière. Le transport soulève des problèmes, car les éléments doivent être transportés sur les lieux en vrac, et il faut aussi un espace d'entreposage considérable. Le coût d'achat est élevé à cause du grand nombre d'éléments nécessaires. Pour la même raison, l'entreposage est coûteux. La durée de vie utile est limitée à sept ans, quoique les éléments soient résistants aux rayons ultraviolets et aux produits chimiques (le fabricant n'explique pas clairement cette contradiction). Il n'existe aucun exemple d'application à la protection contre les inondations. Cette méthode n'a pas été considérée faisable pour une application générale, en raison des problèmes susmentionnés relatifs à la conception, au transport et à l'entreposage.

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FIGURE 4.4.2 BLOCS D' ATTÉNUATION SWI EN PEHD

4.4.3 SYSTÈMES TUBULAIRES 4.4.3.1 Tubes remplis d'eau Les tubes géosynthétiques remplis d'eau sont en réalité des barrages-poids portatifs (figure 4.4.3). Le poids de l'eau assure la stabilité et la résistance contre le glissement. Comme un tube gonflé est d'une forme quelque peu irrégulière et asymétrique à cause de la pression de l'eau qu’il contient, le calcul du facteur de sécurité à l'annexe 1 est fondé sur des approximations assez grossières et doit être vérifié expérimentalement. Le véritable problème de ce type de système n'est pas le glissement, mais plutôt la résistance au renversement. Il est inutile de tenter même de calculer un coefficient de résistance au renversement, parce que le tube est trop flexible et que la torsion causée par la pression horizontale de l'eau de crue peut être tellement importante que le tube peut changer de forme et rouler comme un pneu de voiture. Une telle déformation est fortement accentuée sous l'action des vagues. Il est donc nécessaire de prévoir une forme quelconque d'ancrage pour assurer la stabilité et la résistance au roulement. En réalité, il serait compliqué d'assurer un ancrage extérieur. Une autre option est d'appliquer une sorte d'« ancrage interne » – c'est-à-dire concevoir le tube de manière à ce qu'il possède une plus forte résistance à la torsion, réduisant ainsi la déformation correspondante et empêchant le tube de rouler. On peut voir aux figures 4.4.4 et 4.4.5 divers modèles de ce genre de système. La solution choisie par les concepteurs de « Water Structures » et « Aqua Dam » (figure 4.4.4) comprend deux tubes internes qui sont remplis d'eau et qui sont entourés d'un tube externe. Les tubes internes sont fabriqués d'un matériau souple et flexible (p. ex. du polyéthylène de 10 à 16 mm d'épaisseur est utilisé pour « Water Structures »), mais le tube extérieur est fabriqué d'un matériau plus rigide, renforcé et durable (un tissu de fibre plastique dans le cas de « Water Structures »). La friction entre les tubes internes les empêche de rouler l'un par rapport à l'autre, et le tube extérieur fournit une force de circonférence et une stabilité globale. Le système « Aqua-Barrier » fait appel à

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une ou à plusieurs cloisons internes dans le même but. Le tube est fabriqué de vinyle de type industriel renforcé de polyester. Le système « Clement » (figure 4.4.5) est fondé sur une idée générique : des tubes multiples sont liés à l'aide de courroies de manière à obtenir une forme pyramidale en coupe transversale, ce qui empêche le roulement. Le tube est fabriqué de polyester recouvert de vinyle et n'est disponible qu'en une seule taille : 17,5 pouces (environ 44 cm) de diamètre et 50 pi (15 m) de long. Le poids à sec est d'environ 50 livres par tube, soit approximativement 23 kilos par tube. Pour augmenter la résistance au glissement, on peut prévoir des levées de terre du côté sec du tube pour chacune des structures susmentionnées. La charge induite sur le sol est calculée à l'annexe 1, encore une fois de façon approximative. Elle est faible pour les petits tubes (et un niveau d'eau peu élevé), mais elle augmente en même temps que la hauteur de l'eau retenue et peut devenir trop forte pour les sols meubles saturés. Il y aurait donc lieu de vérifier la faisabilité du système pour chaque cas particulier. Les gradients d'infiltration dans le sol sont généralement très minimes – de l'ordre de 0,3 à 0,4 (annexe 1). Il n'y a pas de fuite à travers un barrage bien construit : dans le cas de « Water Structures », on applique des colliers spéciaux pour sceller les raccords, et les autres systèmes font appel à des solutions semblables pour les raccords. Le système « Clement » utilise des « gaines » séparées pour chacun des tubes en coupe transversale. Les tubes insérés dans les gaines de raccord se chevauchent de telle manière qu'une fois gonflés, ils sont maintenus en place par la friction et ne peuvent être disjoints. Ces systèmes ont certains avantages sur le plan de la conception générale : - ils sont fabriqués en une grande diversité de tailles standard (tableau 4.4.1) : le diamètre va généralement jusqu'à un mètre, mais il est possible de commander des tubes d'un diamètre pouvant atteindre 3 m, tandis que la longueur est généralement de 15 m et de 30 m, mais là encore, il est possible de commander des éléments de diverses longueurs arbitraires;

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FIGURE 4.4.3 STRUCTURES TUBULAIRES REMPLIES D'EAU : BARRAGES PORTATIFS (« WATER STRUCTURES »)

FIGURE 4.4.4 DIVERSES COUPES TRANSVERSALES DE SYSTÈMES TUBULAIRES REMPLIS D'EAU : TUBES INTERNES ET EXTERNES : « WATER STRUCTURES » ET « AQUA DAM » (À GAUCHE); CLOISONS INTERNES : « AQUA-BARRIER » (À DROITE)

FIGURE 4.4.5 DIVERSES COUPES TRANSVERSALES DE SYSTÈMES TUBULAIRES REMPLIS D'EAU : SYSTÈME « CLEMENT »

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Type

Largeur

Longueur L (pi)

(m)

(pi)

100

30,5

W Hauteur (m)

(pi)

H (m)

Hauteur maximale de l’eau retenue Hw (po)

(m)

Poids (à vide) (lb)

(kg)

Aqua-Barrier Cloison simple

Cloison double

4

1,2

2

0,61

18

0,46

200

91

7

2,1

3

0,92

27

0,69

375

170

10,5

3,2

4

1,22

36

0,91

500

227

27 36 45 54 63

0,69 0,91 1,14 1,37 1,60

375 667 874 1000 1167

170 303 397 454 530

8 12 18 28 36 54 72

0,20 0,30 0,46 0,71 0,91 1,37 1,83

100 113 150 260 400 900 1790

45 51 68 118 182 409 813

100

30,5

7 10,5 13,5 17 20,5

2,1 3,2 4,1 5,2 6,2

3 4 5 6 7

0,91 1,22 1,52 1,83 2,13

100

30,5

3 4 7 12 20 34

0,91 1,2 2,1 3,6 6,1 10,3

1,5 2 3 4 6 9

0,43 0,61 0,91 1,2 1,8 2,7

30,5

2,0 2,7 3,8 5,7 10,0 15,5 19,3

0,61 0,81 1,17 1,73 3,05 4,73 5,90

1 1,5 2 3 4 6 8

0,31 0,46 0,61 0,92 1,22 1,83 2,44

2

0,6

Aqua Dam AD15 AD02 AD03 AD04 AD06 AD09

Water Structures WSU 12-24 WSU 18-36 WSU 24-48 WSU 36-72 WSU 48-105 WSU 72-156 WSU 102-220

100

NOAQ 20

0,5

50

Water Wall 16

5

50

15

5

1,5

1

115

59

Clement Tube simple 2 tubes sur un seul niveau 2 niveaux 3 niveaux

8

0,2

20

16 26 36

0,4 0,65 0,91

41 62 122

TABLEAU 4.4.1 DIMENSIONS STANDARD POUR CERTAINS SYSTÈMES TUBULAIRES REMPLIS D'EAU

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- il est possible de faire des angles arbitraires en utilisant des raccords flexibles (figure 4.4.6) – ces systèmes conviennent donc aux structures de confinement; - il est facile d'accroître la hauteur de la structure temporairement, soit en gonflant le tube par simple pompage, soit en ajoutant une nouvelle rangée de tubes, comme dans le cas du système « Clement » (on recommande la prudence en pareil cas à cause d’une diminution de la résistance au roulement); - les barrages ainsi obtenus sont très souples et peuvent facilement s'adapter à presque n'importe quel terrain (les terrains en pente situés en aval peuvent causer des problèmes – on ne fournit pas suffisamment de données) – et sont également bons dans les secteurs urbains et ruraux; - les travaux préparatoires nécessaires sont minimes ou nuls – enlèvement des cailloux pointus, des racines et des branches, etc.; - les systèmes sont réutilisables et durables – les fabricants décrivent un procédé permettant de réparer facilement les tubes perforés, ce qui peut se faire sur place et pendant l'utilisation (une autre option encore plus simple est de continuer à pomper afin de compenser la perte d'eau due à la déchirure); - ces systèmes sont polyvalents et peuvent être utilisés à diverses autres fins : réservoirs temporaires pour contenir d'autres liquides, assèchement de chantiers, confinement de pollution aquatique, etc. Les points faibles sont : - la durabilité jusqu’à la perforation (débris flottants); - la souplesse excessive des tubes de grand diamètre; - les problèmes de roulement dans le cas de longs barrages en ligne droite (il faut alors prévoir l'ancrage de sections intermédiaires); - la résistance au roulement est douteuse sous l'action des vagues; - le ratio base-hauteur est important (environ trois), ce qui risque d’être peu pratique dans certains secteurs urbains; - une grande quantité d'eau doit être disponible sur place pour remplir le système – il est donc préférable d'utiliser ces systèmes en milieu urbain ou près de cours d'eau; - la baisse de la température peut causer le gel de l'eau contenue dans les tubes – toute tentative de les déplacer peut alors briser la glace et les arêtes de glace peuvent endommager le tube. L'installation prend très peu de temps en comparaison d'autres systèmes. À titre d'exemple, le fabricant d'« Aqua-Barrier » cite les données comparatives du Army Corps of Engineers des ÉtatsUnis pour la construction d'un mur de sacs de sable de trois pieds de haut et de 100 pieds de long, et pour l'installation d'un barrage en tubes de même taille. Pour les sacs de sable, il faut environ quatre heures (avec un groupe de cinq personnes), tandis que le système « Aqua-Barrier » n'a exigé que 20 minutes. Ces données sont probablement trop optimistes pour des conditions d'utilisation réelle. On trouve des données plus fiables dans le manuel de « Water Structures », qui précise qu'il faut entre une heure et une heure et demie pour un barrage de tubes de plus de quatre pieds de haut et de 100 pieds de long. La procédure d'installation est intuitive et n'exige pas de personnel qualifié, quoiqu'une certaine expérience soit nécessaire pour obtenir le rendement optimal, surtout dans le cas des tubes de grand diamètre. De plus, aucune machinerie lourde n'est nécessaire, ni pour le transport ni pour l'installation

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(à l'exception de certains modèles plus lourds destinés à contenir un niveau d'eau plus élevé – tableau 4.4.1). Il faut seulement quelques pompes portatives et quelques travailleurs, selon la taille du tube. D'après les fiches de renseignements des fabricants, l'installation dans une eau courante pose des problèmes et exige beaucoup plus de main-d'oeuvre, de temps, d'habileté et d'expérience. Cela n'est pas considéré comme un désavantage car les autres systèmes décrits dans le présent rapport ne peuvent pas habituellement être installés dans de telles conditions.

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